往往谈及一款手机的拍照质量好坏时,稍懂一些手机常识的朋友往往首先想到的是传感器、镜头质量等等,而其实还有另外一个更愿意处于幕后的低调工作者,而且其也正在越来越深的对智能手机拍照质量产生着影响,那就是相对其他复杂的技术模块最为大众用户熟悉的手机最核心——处理器。下面我们借用最新登场的骁龙820为例和大家简单分享一下处理器对手机拍照质量产生了何种影响。
CPU也在影响拍照质量
之所以说是处理器,是因为相对而言处理器更为大众所熟知,更容易被大家理解。其实更严格来说,我们这里所说的是ISP和DSP两个因素,而这都是集成在骁龙处理器(这里我们习惯性的称为“CPU”,准确说是“SoC”,CPU、GPU、IPS、DSP都整合其中)的当中的重要模块,虽然并不像传感器、镜头那么为大众用户所知,但其实二者在幕后相互协作的对手机的拍照质量发挥着显著的支持作用。
◆ ISP
ISP即“图像信号处理器”,英文全称“Image Signal Processor”,在手机芯片当中主要负责图像信号的处理部分,可以认为是手机相机的“大脑”,负责处理前端图像传感器输出的信号,实现降噪等效果,另外,诸如HDR、人脸识别、自动场景识别等功能也是ISP的功劳。
Spectra ISP对于手机拍照(视频录制)质量起着重要作用(截图来自高通美国官网)
骁龙820处理器集成的Spectra ISP是Qualcomm Technologies迄今为止最先进的双图像信号处理单元,借助14位双ISP实现更自然的皮肤色调,同时支持三个摄像头(例如一个前置摄像头和两个后置摄像头),支持30fps零快门延迟拍摄最高2500万像素照片;利用Spectra ISP的灵活复合自动对焦框架和支持下一代计算摄影的多传感器融合算法改善照片质量。
在骁龙810上已经搭载了14位双ISP,处理能力达每秒12亿像素,频率为600MHz;在骁龙820当中采用了全新的14位双ISP,进一步进行了升级,并能够弥补手机小型图象传感器和塑料镜片镜头遭遇的光线和噪点的问题,可提供更广泛的色彩和更自然的肤色。
类似于开头所述,在手机当中,我们第一眼看到的是镜头,而在拍摄照片过程中,镜头的作用是聚集光线;之后图像传感器会将通过镜头的光线记录下来并传递光波的亮度和颜色,此时,“模拟”光波被聚焦并数字化。而其中ISP起到的是美化的作用。
此外,骁龙820为手机拍照提供了3项自动功能,提升拍照整体体验和成像质量,即高级自动对焦、自动曝光和自动白平衡。经过820优化的对比自动对焦功能可以使手机在保证优质细节和良好清晰度的情况下实现更快速准确的抓拍,获得普通手机无法获得的体验。
自动曝光和自动白平衡可探测拍照场景中不断变化的环境光质量,并随光线变化调整相机设置,确保适合的亮度和颜色。Qualcomm Technologies为自动曝光和自动白平衡提供的解决方案当中,通过复杂的算法确定光线的颜色和强度范围,并“通知”ISP和图像传感器采用合适的处理方式,使得照片的对比度就不会过高或过低。
Spectra ISP最明显体现的提升在于宽容度提升和弱光拍摄降噪优化。其借助动态的局部色调映射(LTM)技术,对色调重新映射而后叠加,从而实现高动态范围图像(HDR)。通过增强画面阴影的层次,使细节更加清晰;并且改善对比度最终使照片更接近真实场景的自然色彩表现。其通过识别整体环境,在最大程度保证高光部分细节得以保留的情况下,将暗部进行适度提亮,表现出更多细节,保障照片(和视频)整体具有更高的质量表现,这其中也有DSP的功劳。
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